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数控砂轮磨损检测与维修

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磨床是金属类产品精加工过程中的首选设备。而磨削加工中,砂轮的磨损状态是影响磨削质量的一个主要因素。砂轮在磨削过程中,磨粒逐渐磨钝而影响到切削性能,若继续磨削,就会增加砂轮与工件之间的摩擦而造成发热,磨削质量将显著下降。究其主要原因为磨粒钝化、砂轮表面被堵及砂轮外形失真所致。因此实时检测砂轮状态,并及时进行修整对保证磨削质量意义重大。
 
  二、传动误差及补偿技术传动误差主要指传动链的制造精度与传动间隙。
 
  采用数控系统软件误差补偿方法,可以在机床的机械部分不作任何改进的情况下,使其总体精度显著提高。精度软件误差补偿技术对提高数控机床的精度有两方面的意义一是与制造精度的提高相结合,使数控机床的总体精度上升一个台阶二是在实施机床数控化改造时,以软件误差补偿实现廉价的机床精度升级。
 
  齿隙误差补偿原理齿隙补偿又称反向间隙补偿。机械传动链在改变转向如工作台改变移动方向,旋转轴改变转向时,由于齿隙的存在,会引起伺服电机在无工作台的实际移动的情况下空走,又称失动。在半闭环系统中,这种齿隙误差对于机床加工精度具有很大的影响,必须加以补偿。
 
  系统是在位控程序计算反馈位置的过程中加入齿隙补偿以求得实际反馈位置增量。测定各坐标轴的齿隙值为机床基本参数,以伺服分辨率为单位输入内存。每当检测到坐标轴改变方向时,自动将齿隙补偿值加到由反馈元件检测到的反馈位置中,以补偿因齿隙引起的失动。等间距螺距误差补偿所谓等间距指的是补偿点间的距离相等。
 
  等间距螺距误差补偿选取机床参考点作为补偿的基础点,机床参考点由反馈系统提供的相应基准脉冲来选择,具有很高的准确度,是机床的基本参数之一。在实现软件补偿之前,必须测得各补偿点的反馈增量修正值以伺服分辨率为单位存入表中,较高精度的系统一般采用激光干涉仪测量的实际位置与发送的指令位置相比较得到相应补偿点的反馈增量修正值。
 
  补偿点反馈增量修值数控指令命令值一实困立置值伺服分辨率螺距误差补偿程度一般包含在位控程序中。在控制系统算出工作台当前位置的绝对坐标时,调用螺距误差补偿程序,实现反馈增量的补偿及位置的补偿。
 
  由于等间距螺距误差补偿各坐标轴的补偿点数及补偿点间距是一定的,通过给补偿点编号,能很方便地用软件实现。但这样的补偿,由于补偿点位置定得过死而缺少柔性,要想获得满足机床工作实际需要的补偿,最好是使用螺距误差补偿法,即不等间距的螺距误差补偿法。
 
  采用反向间隙补偿和等间距的螺距误差补偿后,机床的精度明显提高,运动精度可由林提高到林以内。
 
  三、砂轮磨损检测与修整磨削加工中,不仅磨粒的尺寸、形状和分布对加工过程有影响,而且砂轮的气孔状况也对磨削质量起着重要的作用。
 
  当气孔被严重堵塞时,砂轮磨损会加剧,不仅会严重影响到磨削质量,还会使砂轮的使用寿命提早结束。而不论加工条件选择得如何合理,要完全防止堵塞依然是目前技术处理上的一个瓶颈。为降低磨削加工中的废品率,就需要在磨削加工过程中对砂轮实施在线检测技术,使质量问题能在制造的早期阶段得到发现和处理。
 
  接触式砂轮磨损检测方法在磨削加工中,砂轮的磨损状态是砂轮磨削性能好坏的重要指标之一,它影响着磨肖加工的生产效率和加工质量。砂轮在磨削过程中,磨粒逐渐磨钝而失去切削能力,若继续磨削,就会增加砂轮与工件之间的摩擦而发热,磨削质量将显著下降。
 
  这主要是由于磨粒的钝化、砂轮表面被堵以及砂轮外形失真所致。利用激光功率谱的检测、的动态监控和应用粗糙集理论建立专家知识库等在线监测技术,可解决常规检测问题。但由于磨削加工中磨屑、切削液等因素的影响,信号检测容易失真,而且投入较大,实际应用和维护有很大难度。
 
  检测原理如图所示检测砂轮时,砂轮首先移动到某一固定点可以设为第二参考点,在砂轮转动的情况下,传感器沿轨道在到点间往复移动,检测到的最大与最小信号值之差即为砂轮修整量。
 
  把经过处理的信号值翰入单片机,从而控制砂轮修整量。点动进给和快速进给键、为点动后退和连续摘触式传序招砂轮修整轴承磨削砂轮轮廓是较为简单和常用的方法。砂轮修整轨迹简单,控制方便,故常采用金刚石轮修整法。
 
  砂轮修整时,除旋转外,、轴做圆弧插补移动,修整器金刚石轮只做旋转运动。当检侧结束后,修整轮移动到修整位置,按检测到的最大误差自动分步进给至修整位置,砂轮按预定的修整轨迹往复运动多次,实现砂轮修整。金刚石轮修整砂轮示意、砂轮修整具体措施为了实现砂轮的自动检测与修整,改造中采用型单片机结构原理如图,采用可伸缩电阻式传感器,实现修整量控制,并通过单片机控制步进电动机实现修整量进给。
 
  单片机功能健、行程开关介绍键盘可输入进给步数,个数码管显示输入进给的步数。为摘入步数功能键键为输入步数后确定键、为图型单片机后退键。命令口地址口地址口地址口地址。为接触式测量探头到位开关,为测量探头后退到位行程开关,为修整轮进给到位行程开关,为修整轮后退到位行程开关,为停止开关。
 
  以为工具进给步进电极控制、为测试探头直流电极正反转以使工具砂轮转动。
 
  砂轮修整过程,当砂轮需要检侧时,通过调用子程序,砂轮运动到修整位置,接触式测量探头接近砂轮,到位后由发出信号,修整轮开始接近砂轮,到位后由发出信号,修整轮开始做匀速进给、砂轮开始沿“砂轮修整轨迹”
 
  做国弧插补运动,修整轮移动完修整量后,砂轮再沿“砂轮修整轨迹”往复一次,结束修整,修整轮后退,到位后由发出信号,修整结束返回主程序。手动修整过程可以按下点动进给成连续进给到达位置停止。
 
  根据砂轮的缺陷,确定进给的步数,并枪入键盘,显示器可以显示出步数,按下确认键修整砂轮和砂轮启动。进给步进电机开始进给,直至进给完所给定的步数为止。可以点动后退,退出修整或点动进给,进一步修整。磨削加工属于微量精加工,砂轮对加工精度的影响较大。磨削中砂轮磨损较快,如何及时准确地检测砂轮的磨损程度,并实施修整,对提高加工质量具有重大意义,而节约成本的磨床数控化改造在制造业中更是任重而道远。
   

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